Tänk dig att gå i spannmålsgången i din favoritbutik. Läser du etiketter? Skanna priser? Tänker du på ogräs? Om du är som de flesta amerikanska konsumenter, ogräs är förmodligen inte i framkant när du köper mat. Men om bönderna inte längre kunde bekämpa ogräs med befintliga herbicider, Amerikanerna skulle märka ganska snabbt.

"Jag tror att framtiden för billig mat är starkt relaterad till tillgängligheten och effektiviteten av befintliga herbicider, "säger Adam Davis, ekolog vid Institutionen för grödor vid University of Illinois och USDA Agricultural Research Service. Det är, utan att fungera herbicider, mat kan bli mycket dyrare.

Davis och George Frisvold, ekonom vid University of Arizona, nyligen samarbetade för att överväga möjligheten att vi har nått en kritisk tipppunkt i vår förmåga att bekämpa jordbruksgräs med de herbicider som för närvarande finns på marknaden. De publicerade sin analys i tidningen Pest Management Science .

"Jag tror att om vi helt tappade den kemiska kontrollen över vissa ogräs, och om bönderna fortsatte med majs-sojabönorotationen, de skulle tvingas minska sina ytor när de lägger mer tid och pengar på att hantera ogräs. Och kostnaden för slutprodukten, vår mat, skulle gå upp också, "Säger Davis.

Om du inte är i lantbruksindustrin, du kanske inte är medveten om att ogräs som vanlig vattenhampa och Palmer amarant kan minska majs och sojabönor från 30 till 80 procent, och att dessa ogräs utvecklar resistens mot tillgängliga herbicider. Som antibiotikaresistenta "superbugs", "resistenta ogräs kan helt enkelt inte dödas av herbicider.

Det finns massor av ogräsmedel på marknaden, men de faller alla i en av 16 kategorier som beskriver deras handlingssätt (MOA), eller specifikt mål i anläggningen som kemikalien angriper. På grund av olika regler och biologiska verkligheter, ett mindre antal herbicid -MOA kan användas på en viss gröda och den ogräs som följer med den. Vid denna tidpunkt, många ogräs är nu resistenta mot flera MOA.

"På vissa områden, vi är en eller två MOA:er borta från att helt förlora kemisk kontroll för vissa ogräs. Till exempel, i östra centrala Illinois, vi har gemensam vattenhampa som är resistent mot fem av de sex relevanta MOA i en majs-sojabönorotation, "säger han." Och det kommer inga nya MOA:er för herbicider. Det har inte varit på 30 år. "

Bristen på nya herbicider är bara en faktor som ledde oss dit vi är idag. Davis och Frisvold föreslår att mottaglighet för ogräsmedel i ogräs hela tiden borde ha betraktats som en begränsad resurs, som den globala oljeförsörjningen. När resurser börjar minska, priserna bör teoretiskt gå upp som ett sätt att förhindra överanvändning och total resursutmattning. Men till skillnad från olja, priserna på herbicider har faktiskt sjunkit under de senaste 30 till 40 åren.

"Antagandet är att på en rationell marknad, människor kommer att använda mindre av en minskande resurs eftersom det blir dyrare eller de märker ett problem. Det händer inte med herbicider, "Säger Davis.

Utvecklingen av grödor som är konstruerade för att tolerera herbicider som glyfosat (RoundUp) kan ha ökat problemet. Davis tror att deras tillgänglighet ledde till ett större beroende av kemiska lösningar för ogräsbekämpning, snarare än den mångsidiga blandningen av ogräshanteringsmetoder som brukade vara normen. Och det innebar att bönder sprutade herbicid oftare.

Men ogräs är listigt. Som alla organismer, de utvecklas som svar på sin miljö. Med mer exponering för ett visst miljötryck (i det här fallet, herbiciden), desto större möjlighet finns det för anpassning. Över tid, slumpmässiga genetiska mutationer tillät vissa ogräs att motstå herbicider. Avkomman från dessa växter växte, överlevde, och återges. Och så vidare, tills majoriteten av växterna var kvar med mutationen.

Det låter hemskt, men Davis är fortfarande optimistisk. "Jag tror att det finns hopp, " han säger, "men det kräver att vi vidtar åtgärder för att diversifiera ogräshanteringen nu."

Vad skulle det krävas för att få oss tillbaka från randen av total ogräsdominans? Davis har många idéer, men en av de stora är något han kallar "mellanvägen, "som överbryggar klyftan mellan den traditionella majs-soja-rotationen med sina tunga herbicidinmatningar och ett diversifierat organiskt system.

"Just nu har vi ett dominerande system där vi har två sommarår efter varandra. Eftersom vi inte har någon förändring av fenologin (tidpunkten för utvecklingen) av huvudgrödan, vi har samma ogräs spektrum i båda grödorna. Vi destabiliserar det aldrig. Men om du introducerar en liten vinterkorn eller en baljväxter i det systemet, du börjar göra det svårt för sommarens ogräs som vattenhamp att bli dominerande. Så du kan få cirka 90 procent där bara med en bra växtföljd.

"Då bygger du in saker som ogräsundertryckande sorter, bandade herbicider, radavstånd, odling, skörda ogräsbekämpning, och alla dessa taktiker tillsammans kan utgöra riktigt effektiva ogräshanteringssystem. Vi har visat att du kan minska användningen av herbicider med 90 procent i olika system och få samma mängd ogräsbekämpning. Samma vinst, samma produktivitet, men två storleksordningar minskning av miljöföroreningar, och en minskning av gödningsmedlet med 90 procent. Det är inte svårt att göra för odlaren, " han säger.

Den svåra delen, han noterar, funderar på ekonomiska och regulatoriska incitament som hjälper odlare att diversifiera sin förvaltning. Men han hoppas att den nya artikeln kommer att skapa diskussion, öka medvetenheten om frågan, och underlätta förvaltningen av befintliga herbicider i framtiden.